JP3442872B2 - BTL output circuit - Google Patents

BTL output circuit

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JP3442872B2
JP3442872B2 JP18995994A JP18995994A JP3442872B2 JP 3442872 B2 JP3442872 B2 JP 3442872B2 JP 18995994 A JP18995994 A JP 18995994A JP 18995994 A JP18995994 A JP 18995994A JP 3442872 B2 JP3442872 B2 JP 3442872B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、BTL(バランスド
・トランスフォーマー・レス)出力回路に関し、1つの
半導体集積回路により形成されるものに利用して有効な
技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a BTL (balanced transformerless) output circuit, and relates to a technique effective when used for one formed by one semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車搭載用の音響増幅回路では、高出
力仕様への要求が強いが、その電源が車載用バッテリー
の12Vから取るために、通常の電力増幅回路では十分
な高出力を得ることができない。そこで、図3に示すよ
うに2つの出力回路をBTL接続してスピーカーSPを
駆動する。1つの出力回路1は、ノーマル・ダーリント
ン回路2と、インバーティッド・ダーリントン回路3と
によりプッシュプル形態にされる。このようなダーリン
トン回路2と3を用いることより、大きな電流増幅率に
より振幅範囲を大きく確保することができる。このよう
なインバーティッド・ダーリントン回路に関しては、例
えばCQ出版社、1989年11月1日発行『トランジ
スタ技術スペシャル』No18、頁12〜頁29があ
る。
2. Description of the Related Art In an audio amplifier circuit mounted on an automobile, there is a strong demand for a high output specification, but since the power source is taken from 12V of an on-vehicle battery, an ordinary power amplifier circuit must obtain a sufficiently high output. I can't. Therefore, as shown in FIG. 3, the two output circuits are BTL-connected to drive the speaker SP. One output circuit 1 is made into a push-pull configuration by a normal Darlington circuit 2 and an inverted Darlington circuit 3. By using such Darlington circuits 2 and 3, a large amplitude range can be secured with a large current amplification factor. Regarding such an inverted Darlington circuit, there is, for example, "Transistor Technology Special" No. 18, page 12 to page 29, issued on November 1, 1989 by CQ Publishing Company.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなオーディ
オアンプでは、高周波領域において発振が生じ易いこと
から高周波特性が良好なコンデンサと小抵抗からなるス
ナバ回路4を接続するものである。このようなスナバ回
路4による発振防止対策においては、発振動作を確実に
防止するためにはコンデンサの容量値をある程度大きく
する必要があり、半導体集積回路に内蔵できないために
専ら外付部品とせざるを得ない。
In the above audio amplifier, the snubber circuit 4 consisting of a small resistor and a capacitor having good high frequency characteristics is connected because oscillation easily occurs in the high frequency region. In such an oscillation prevention measure by the snubber circuit 4, it is necessary to increase the capacitance value of the capacitor to some extent in order to reliably prevent the oscillation operation, and since it cannot be built in the semiconductor integrated circuit, it must be an external component. I don't get it.

【0004】この発明の目的は、それ自身が発振防止機
能を持つ線形増幅動作のBTL出力回路を提供すること
にある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
An object of the present invention is to provide a linear amplification operation BTL output circuit which itself has an oscillation preventing function. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ノーマル・ダーリントン回
路とインバーティッド・ダーリントン回路とがプッシュ
プル接続されてなる2つの出力回路の入力に互いに逆位
相の入力信号を供給して、両出力端子間に負荷を接続し
てなるBTL出力回路において、一方の出力回路におい
てインバーティッド・ダーリントン回路側が電流を流し
ている間に他方の出力回路側の入力信号又は出力トラン
ジスタに流れる電流に対応した補正電流を形成して、上
記一方の出力回路の入力電圧と出力電圧とを等しくする
レベルシフト・ループ回路に流すようにする。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, input signals of mutually opposite phases are supplied to the inputs of two output circuits in which a normal Darlington circuit and an inverted Darlington circuit are push-pull connected, and a load is connected between both output terminals. In the output circuit, a correction current corresponding to the input signal or the current flowing in the output transistor on the other output circuit side is formed while the current is flowing on the inverted Darlington circuit side in one output circuit, and the one output The input voltage and the output voltage of the circuit are made to flow through the level shift loop circuit.

【0006】[0006]

【作用】上記した手段によれば、インバーティッド・ダ
ーリントン回路により負荷をプル駆動しているときに、
プッシュ側出力トランジスタにも補正電流に対応したバ
イアス電圧が与えられてその出力インピーダンスを低く
保つことができるから、高域周波数に対しても上記イン
バーティッド・ダーリントン回路のループ利得が抑制さ
れて発振が生じなくできる。
According to the above means, when the load is pull-driven by the inverted Darlington circuit,
A bias voltage corresponding to the correction current is also applied to the push-side output transistor and its output impedance can be kept low, so the loop gain of the inverted Darlington circuit is suppressed even at high frequencies, and oscillation occurs. It can be avoided.

【0007】[0007]

【実施例】図1には、この発明に係るBTL出力回路の
一実施例の回路図が示されている。同図の各回路素子
は、後述するような前段に設けられる増幅回路とともに
公知の半導体製造技術によって単結晶シリコンのような
1つの半導体基板上において形成される。
1 is a circuit diagram of an embodiment of a BTL output circuit according to the present invention. Each circuit element in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor manufacturing technique together with an amplifier circuit provided in a preceding stage as described later.

【0008】BTL出力回路は、互いに同じ構成にされ
た2つの出力回路1と1’から構成される。上記2つの
出力回路1と1’には、互いに逆位相にされた入力信号
VinとVin’とが供給される。上記出力回路1と1’か
ら得られる出力信号Vout とVout ’とはスピーカーS
Pに供給される。
The BTL output circuit is composed of two output circuits 1 and 1'having the same structure as each other. The two output circuits 1 and 1'are supplied with input signals Vin and Vin 'which are in opposite phase to each other. The output signals Vout and Vout 'obtained from the output circuits 1 and 1'are the speaker S
Supplied to P.

【0009】一方の出力回路1は、スピーカーSPをプ
ッシュ駆動するノーマル・ダリーリントン回路2と、プ
ル駆動するインバーティッド・ダーリントン回路3、及
び発振防止のための補正電流回路6から構成される。他
方の出力回路1’も同様な回路から構成されるが、同図
においては出力トランジスタQ7’とQ1’及び補正電
流回路6’を構成する回路が代表として例示的に示され
ている。
One output circuit 1 comprises a normal Darlington circuit 2 for push-driving the speaker SP, an inverted Darlington circuit 3 for pull-driving, and a correction current circuit 6 for preventing oscillation. The other output circuit 1'is also composed of a similar circuit, but in the same drawing, the circuit forming the output transistors Q7 'and Q1' and the correction current circuit 6'is shown as a representative.

【0010】スピーカーSPをプッシュ駆動するノーマ
ル・ダーリントン回路2は、NPNトランジスタQ6と
Q7から構成される。上記トランジスタQ6のベースに
は、入力信号VinがダイオードD1とD2を通してレベ
ルシフトされて供給される。上記ダイオードD1とD2
には定電流源I3からバイアス電流が供給される。
The normal Darlington circuit 2 for push-driving the speaker SP is composed of NPN transistors Q6 and Q7. The input signal Vin is level-shifted and supplied to the base of the transistor Q6 through the diodes D1 and D2. The diodes D1 and D2
Is supplied with a bias current from the constant current source I3.

【0011】スピーカーSPをプル駆動するインバーテ
ィッド・ダーリントン回路3は、PNPトランジスタQ
2とNPNトランジスタQ1から構成される。上記トラ
ンジスタQ2のベースには、入力信号Vinが供給され
る。出力電圧Vout と入力信号Vinとを等しくするため
に、言い換えるならば、上記ダーリントン回路2と3に
アイドリング電流が流れるようにするために、レベルシ
フト・ループ回路が設けられる。レベルシフト・ループ
回路は、上記トランジスタQ2を含めて構成される。つ
まり、トランジスタQ2のエミッタには、NPNトラン
ジスタQ3のエミッタが接続され、かかるトランジスタ
Q3のベースには定電流源I1からバイアス電流が流れ
るようにされ、コレクタは電源電圧VCCに接続され
る。そして、上記トランジスタQ3のベースと出力端子
との間には、ダイオード形態にされたNPNトランジス
タQ4とPNPトランジスタQ5が設けられる。
The inverted Darlington circuit 3 for pull-driving the speaker SP is a PNP transistor Q.
2 and NPN transistor Q1. The input signal Vin is supplied to the base of the transistor Q2. A level shift loop circuit is provided to equalize the output voltage Vout and the input signal Vin, in other words, to allow an idling current to flow through the Darlington circuits 2 and 3. The level shift loop circuit is configured to include the transistor Q2. That is, the emitter of the transistor Q2 is connected to the emitter of the NPN transistor Q3, the bias current flows from the constant current source I1 to the base of the transistor Q3, and the collector is connected to the power supply voltage VCC. A diode-shaped NPN transistor Q4 and a PNP transistor Q5 are provided between the base of the transistor Q3 and the output terminal.

【0012】このような出力回路において、本願発明者
においては次のような原因により発振の生じることを見
い出した。上記出力回路1におけるプル駆動のトランジ
スタQ1が大電流を流しているときには、かかる大電流
を流すために必要とされる比較的大きなベース電流がト
ランジスタQ2とQ3のベース,エミッタ間に流れるた
め、そのベース,エミッタ間電圧が大きくされる。この
ため、入力信号Vinを基準にすると、上記トランジスタ
Q2とQ3のベース,エミッタ間電圧に対応してプッシ
ュ駆動するノーマル・ダーリントン回路2に加わるバイ
アス電圧がその分減少させられることになる。つまり、
出力トランジスタQ1に流れる大出力電流に対応したベ
ース電流により上記トランジスタQ2とQ3のベース,
エミッタ間電圧の電圧増加分だけ、出力電圧Vout が高
くなって出力トランジスタQ6とQ7をオフ状態ないし
高いインピーダンス状態にしてしまう。
In such an output circuit, the inventors of the present application have found that oscillation occurs due to the following causes. When the pull-driving transistor Q1 in the output circuit 1 is flowing a large current, a relatively large base current required for flowing the large current flows between the bases and emitters of the transistors Q2 and Q3. The base-emitter voltage is increased. Therefore, when the input signal Vin is used as a reference, the bias voltage applied to the normal Darlington circuit 2 which is push-driven corresponding to the base-emitter voltage of the transistors Q2 and Q3 is reduced by that amount. That is,
By the base current corresponding to the large output current flowing through the output transistor Q1, the bases of the transistors Q2 and Q3,
The output voltage Vout increases by the amount of the increase in the voltage between the emitters, causing the output transistors Q6 and Q7 to be in the off state or the high impedance state.

【0013】このときに、プル駆動の出力トランジスタ
Q1は、大きな電流を流すためにエミッタに寄生する抵
抗が小さくなり、コレクタ側のインピーダンスが上記出
力トランジスタQ7のカットオフにより大きくなって大
きな電圧利得を持つようにされる。このような理由によ
り、高周波領域でレベルシフト・ループを通して帰還さ
れる帰還信号の位相が回り出した時に電圧利得が大きす
ぎて前記のような発振動作が生じることになってしま
う。
At this time, in the pull-driving output transistor Q1, the resistance parasitic on the emitter becomes small because a large current flows, and the impedance on the collector side becomes large due to the cutoff of the output transistor Q7, resulting in a large voltage gain. To have. For this reason, when the phase of the feedback signal fed back through the level shift loop circulates in the high frequency region, the voltage gain becomes too large and the oscillation operation described above occurs.

【0014】この実施例では、上記のような発振動作を
防止するために、補正電流回路6が設けられる。この補
正電流回路6は、その補正電流により他方の出力回路
1’の発振を防止するために用いられる。それ故、出力
回路1の上記のような発振動作を防止するための補正電
流は、出力回路1’に設けられた補正電流回路6’によ
り形成される。
In this embodiment, a correction current circuit 6 is provided in order to prevent the above oscillation operation. The correction current circuit 6 is used to prevent oscillation of the other output circuit 1'by the correction current. Therefore, the correction current for preventing the above-described oscillation operation of the output circuit 1 is formed by the correction current circuit 6'provided in the output circuit 1 '.

【0015】補正電流回路6は、次の回路により構成さ
れる。入力信号VinはダイオードD4によりレベルシフ
トされてNPNトランジスタQ9のベースに供給され
る。上記ダイオードD4には、定電流源I3によりバイ
アス電流が流れるようにされる。上記トランジスタQ9
のエミッタには抵抗R1を介して出力中点電圧に対応さ
れたバイアス電圧V1が与えられる。特に制限されない
が、出力中点電圧V1は、電源電圧VCCの1/2の電
圧に設定される。
The correction current circuit 6 is composed of the following circuits. The input signal Vin is level-shifted by the diode D4 and supplied to the base of the NPN transistor Q9. A bias current is made to flow through the diode D4 by the constant current source I3. The transistor Q9
A bias voltage V1 corresponding to the output midpoint voltage is applied to the emitter of the resistor via the resistor R1. Although not particularly limited, the output midpoint voltage V1 is set to half the power supply voltage VCC.

【0016】これにより、入力信号Vinが中点電圧V1
に対して高い電圧のときに、その差電圧(Vin−V1)
に対応した電流が抵抗R1に流れる。この電流は、トラ
ンジスタQ9のコレクタに設けられたダイオードD3と
PNPトランジスタQ8からなる電流ミラー回路によ
り、出力回路1’のレベルシフト・ループル回路に流れ
るようにされる。このことは、出力回路1’の同様な補
正電流回路により形成された補正電流が、出力回路1の
レベルシフト・ループ回路のダイオードQ4とQ5に流
れるようにされることに対応している。
As a result, the input signal Vin becomes the midpoint voltage V1.
The difference voltage (Vin-V1) when the voltage is higher than
A current corresponding to flows into the resistor R1. This current is made to flow to the level shift loop circuit of the output circuit 1'by the current mirror circuit composed of the diode D3 and the PNP transistor Q8 provided in the collector of the transistor Q9. This corresponds to the correction current formed by the same correction current circuit of the output circuit 1 ′ flowing through the diodes Q4 and Q5 of the level shift loop circuit of the output circuit 1.

【0017】出力回路1の出力トランジスタQ1が大き
な電流によりプル駆動を行っているときには、それに対
応した入力信号Vinが中点電圧V1に対して低い電圧領
域である。このときには、他方の出力回路1’の入力信
号Vin’が中点電圧V1に対して高い電圧になっている
ので、かかる出力回路1’の補正電流回路6’が入力信
号Vin’と中点電圧V1との差電圧に対応した補正電流
を形成して、上記レベルシフト・ループ回路のダイオー
ドQ4とQ5に流すものである。
When the output transistor Q1 of the output circuit 1 is pull-driven by a large current, the input signal Vin corresponding thereto is in a voltage region lower than the midpoint voltage V1. At this time, since the input signal Vin 'of the other output circuit 1'has a voltage higher than the midpoint voltage V1, the correction current circuit 6'of the output circuit 1'has the input signal Vin' and the midpoint voltage V1. A correction current corresponding to the difference voltage from V1 is formed and is supplied to the diodes Q4 and Q5 of the level shift loop circuit.

【0018】つまり、上記出力トランジスタQ1の大き
な電流によるプル駆動に対応した比較的大きなベース電
流がトランジスタQ2とQ3に流れても、それを補正す
るようにダイオードQ4とQ5に補正電流が流れる。こ
のため、プッシュ駆動を行うノーマル・ダーリントン回
路2に十分なバイアス電圧を確保することができ、かか
るトランジスタQ6及びQ7がアイドリング電流を流し
続ける。言い換えるならば、トランジスタQ7が動作状
態を維持するので、その出力インピーダンスを小さく維
持させることができる。したがって、プル駆動の出力ト
ランジスタQ1が大きな電流を流すためにエミッタに寄
生する抵抗が小さくなっていても、コレクタ側のインピ
ーダンスが上記出力トランジスタQ7の動作状態により
低インピーダンスであるから小さな電圧利得しか持たな
いために、レベルシフト・ループルでの帰還利得も小さ
くなって発振が生じなくできる。
That is, even if a relatively large base current corresponding to the pull drive by the large current of the output transistor Q1 flows through the transistors Q2 and Q3, a correction current flows through the diodes Q4 and Q5 so as to correct it. Therefore, a sufficient bias voltage can be secured in the normal Darlington circuit 2 that performs push driving, and the transistors Q6 and Q7 continue to flow the idling current. In other words, since the transistor Q7 maintains the operating state, its output impedance can be kept small. Therefore, even if the resistance parasitic on the emitter is small because the pull-driving output transistor Q1 flows a large current, the collector side impedance is low due to the operating state of the output transistor Q7, and thus only a small voltage gain is obtained. Since it does not exist, the feedback gain in the level shift loop is also small, and oscillation can be prevented.

【0019】図2には、この発明に係るBTL出力回路
の他の一実施例の回路図が示されている。この実施例の
補正電流回路7は、出力トランジスタに流れるベース電
流を利用している。かかる補正電流回路7と7’以外の
回路は前記図1の実施例回路と同様であるので、その説
明を省略する。
FIG. 2 shows a circuit diagram of another embodiment of the BTL output circuit according to the present invention. The correction current circuit 7 of this embodiment utilizes the base current flowing through the output transistor. Since the circuits other than the correction current circuits 7 and 7'are the same as the circuit of the embodiment shown in FIG. 1, the description thereof is omitted.

【0020】ノーマル・ダーリントン回路を構成するト
ランジスタQ6のエミッタに定電流源I6が設けられ
る。これと同様にトランジスタQ10と定電流源I4が
設けられる。無信号時においてトランジスタQ6とQ1
0のエミッタ電位が同電位になるように設定しておく。
A constant current source I6 is provided at the emitter of the transistor Q6 constituting the normal Darlington circuit. Similarly, a transistor Q10 and a constant current source I4 are provided. Transistors Q6 and Q1 when there is no signal
The emitter potential of 0 is set to the same potential.

【0021】上記トランジスタQ10とQ6のエミッタ
電位は、電圧比較動作を行う差動トランジスタQ15と
Q16のベースに供給される。これらの差動トランジス
タQ15とQ16のエミッタには定電電流源I5が設け
られる。上記差動トランジスタQ15とQ16のコレク
タには、PNPトランジスタQ11とQ12及びQ13
とQ14からなる電流ミラー回路が設けられる。上記差
動トランジスタQ16に対応された電流ミラー回路の出
力電流は、NPNトランジスタQ18とQ17からなる
電流ミラー回路の入力電流として供給される。この電流
ミラー回路の出力トランジスタQ17には、他方の差動
トランジスタQ15に対応された電流ミラー回路の出力
電流が流れるようにされる。つまり、トランジスタQ1
7のコレクタには、上記トランジスタQ15とQ16の
電位差に対応された電流信号が流れるようにされる。
The emitter potentials of the transistors Q10 and Q6 are supplied to the bases of the differential transistors Q15 and Q16 which perform the voltage comparison operation. A constant current source I5 is provided at the emitters of these differential transistors Q15 and Q16. The PNP transistors Q11, Q12 and Q13 are connected to the collectors of the differential transistors Q15 and Q16.
And a current mirror circuit of Q14 is provided. The output current of the current mirror circuit corresponding to the differential transistor Q16 is supplied as the input current of the current mirror circuit composed of NPN transistors Q18 and Q17. The output current of the current mirror circuit corresponding to the other differential transistor Q15 flows through the output transistor Q17 of the current mirror circuit. That is, the transistor Q1
A current signal corresponding to the potential difference between the transistors Q15 and Q16 is made to flow through the collector of No. 7.

【0022】この実施例の補正電流回路においては、プ
ッシュ駆動のトランジスタQ7に大きな出力電流が流れ
るときには、それに対応した比較的大きなベース電流が
トランジスタQ6に流れるため、トランジスタQ6のベ
ース,エミッタ間電圧が大きくなることを利用してい
る。このトランジスタQ6のベース,エミッタ間電圧の
増大により、差動トランジスタQ15のベース電位に対
して、差動トランジスタQ16のベース電位が低下し
て、その差電圧に対応して定電流I5が分配され、その
差電流がトランジスタQ17のコレクタから差電流とし
て出力される。
In the correction current circuit of this embodiment, when a large output current flows through the push-driving transistor Q7, a relatively large base current corresponding thereto flows through the transistor Q6, so that the base-emitter voltage of the transistor Q6 is reduced. We are taking advantage of growing. Due to the increase in the base-emitter voltage of the transistor Q6, the base potential of the differential transistor Q16 decreases with respect to the base potential of the differential transistor Q15, and the constant current I5 is distributed corresponding to the difference voltage. The difference current is output as a difference current from the collector of the transistor Q17.

【0023】つまり、出力回路1のノーマル・ダーリン
トン回路においてプッシュ駆動用の大電流が流れいると
きには、他方の出力回路1’ではプル駆動用のトランジ
スタQ1’に大きな出力電流が流れて、前記のような発
振動作の1つの条件が成立している。このときに、上記
出力回路1側の補正電流が増加して前記のようなレベル
シフト・ループ回路に流れて、出力回路1’のプッシュ
駆動用の出力トランジスタQ7のバイアス電圧を確保し
てアイドリング電流を流すようにする。このため、その
出力インピーダンスが小さくなるので、上記のように発
振動作の要因の1つである出力トランジスタQ1’のエ
ミッタ寄生抵抗が小さくなっていても、発振動作に必要
な電圧利得が大きくなることがないので発振が生じな
い。
That is, when a large current for push driving is flowing in the normal Darlington circuit of the output circuit 1, a large output current flows in the pull driving transistor Q1 'in the other output circuit 1', and as described above. One condition for oscillating operation is satisfied. At this time, the correction current on the side of the output circuit 1 increases and flows into the level shift loop circuit as described above to secure the bias voltage of the output transistor Q7 for push driving of the output circuit 1'and to reduce the idling current. To flush. For this reason, the output impedance becomes small, and thus the voltage gain required for the oscillation operation becomes large even if the emitter parasitic resistance of the output transistor Q1 ′, which is one of the factors of the oscillation operation, becomes small as described above. No oscillation occurs because there is no

【0024】逆に、出力回路1’のノーマル・ダーリン
トン回路においてプッシュ駆動用の大電流が流れいると
きには、出力回路1ではプル駆動用のトランジスタQ1
に大きな出力電流が流れて、上記同様に発振動作の1つ
の条件が成立しているが、出力回路1’の補正電流がレ
ベルシフト・ループ回路のダイオードQ4とQ5に流れ
て、出力回路1のプッシュ駆動用の出力トランジスタQ
6とQ7のバイアス電圧を確保してアイドリング電流を
流すようにする。このため、その出力インピーダンスが
小さくなるので、上記のように発振動作の要因の1つで
ある出力トランジスタQ1のエミッタ寄生抵抗が小さく
なっていても、発振動作に必要な電圧利得が大きくなる
ことがないので発振が生じない。
On the contrary, when a large current for push driving is flowing in the normal Darlington circuit of the output circuit 1 ', the output driving circuit 1 has a pull driving transistor Q1.
A large output current flows through the output circuit 1 and one condition for the oscillation operation is satisfied as described above. However, the correction current of the output circuit 1 ′ flows through the diodes Q4 and Q5 of the level shift loop circuit, and the output circuit 1 Output transistor Q for push drive
The bias voltage of 6 and Q7 is secured to allow the idling current to flow. For this reason, the output impedance becomes small, and thus the voltage gain necessary for the oscillation operation may become large even if the emitter parasitic resistance of the output transistor Q1 which is one of the factors of the oscillation operation becomes small as described above. There is no oscillation so no oscillation occurs.

【0025】なお、補正電流は正確にプル駆動の出力ト
ランジスタのベース電流の増加分に対応した電流である
必要はない。すなわち、補正電流が上記ベース電流より
若干大きいと、それに対応してプッシュ駆動側のアイド
リング電流が増加するのみであり、無効電流が若干増加
するにすぎないからである。
The correction current need not be a current that accurately corresponds to the increase in the base current of the pull-driving output transistor. That is, when the correction current is slightly larger than the base current, the idling current on the push drive side correspondingly increases, and the reactive current only slightly increases.

【0026】図4には、この発明が適用される4チャン
ネルのBTL増幅回路の一実施例のブロック図が示され
ている。同図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回
路の製造技術により、1個の単結晶シリコンのような半
導体基板上において形成される。
FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment of a 4-channel BTL amplifier circuit to which the present invention is applied. Each circuit block in the figure is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

【0027】半導体集積回路装置ICにおいて、同じB
TL増幅回路がチャンネルCH1ないしチャンネルCH
4のように4回路分設けられる。1つの回路は、駆動増
幅回路DAと前記のような出力回路1と出力回路1’か
ら構成される。駆動増幅回路DAは、入力信号vinを電
圧増幅し、互いに逆相の入力信号VinとVin’を形成す
る。具体的には、各出力回路1と1’に対応された電圧
増幅を行う差動増幅回路からなり、その帰還入力には利
得設定のための帰還回路を通して出力電圧Vout とVou
t ’がそれぞれ帰還される。そして、上記差動増幅回路
の入力信号vinと同相の信号と逆相の信号をそれぞれ供
給する初段回路が設けられる。
In the semiconductor integrated circuit device IC, the same B
TL amplifier circuit is channel CH1 to channel CH
4 circuits are provided like 4. One circuit is composed of the drive amplifier circuit DA, the output circuit 1 and the output circuit 1'as described above. The drive amplifier circuit DA voltage-amplifies the input signal vin and forms input signals Vin and Vin ′ having mutually opposite phases. Specifically, it is composed of a differential amplifier circuit that performs voltage amplification corresponding to each output circuit 1 and 1 ′, and its feedback input is fed through a feedback circuit for gain setting to output voltages Vout and Vou.
t 'is returned respectively. Then, a first stage circuit for supplying a signal in phase with the input signal vin of the differential amplifier circuit and a signal in phase opposite thereto is provided.

【0028】この実施例のBTL増幅回路では、出力端
子に発振防止のためのスナバ回路が不要となり、外部部
品点数を低減させることできる。そのため、車搭載のオ
ーディオ・アンプとして用いたときには、小型化や低コ
スト化が可能になる。
In the BTL amplifier circuit of this embodiment, a snubber circuit for preventing oscillation is unnecessary at the output terminal, and the number of external parts can be reduced. Therefore, when used as an audio amplifier mounted on a car, it is possible to reduce the size and cost.

【0029】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) ノーマル・ダーリントン回路とインバーティッ
ド・ダーリントン回路とがプッシュプル接続されてなる
2つの出力回路の入力に互いに逆位相の入力信号を供給
して、両出力端子間に負荷を接続してなるBTL出力回
路において、一方の出力回路においてインバーティッド
・ダーリントン回路側が電流を流している間に他方の出
力回路側の入力信号又は出力トランジスタに流れる電流
に対応した補正電流を形成して、上記一方の出力回路の
入力電圧と出力電圧とを等しくするレベルシフト・ルー
プ回路に流すようにする。この構成では、インバーティ
ッド・ダーリントン回路により負荷をプル駆動している
ときに、プッシュ側出力トランジスタにも補正電流に対
応したバイアス電圧が与えられてその出力インピーダン
スを低く保つことができるから、高域周波数に対しても
上記インバーティッド・ダーリントン回路のループ利得
が抑制されて発振が生じなくできるという効果が得られ
る。
The functions and effects obtained from the above-mentioned embodiment are as follows. That is, (1) Input signals of opposite phases are supplied to the inputs of two output circuits in which a normal Darlington circuit and an inverted Darlington circuit are push-pull connected, and a load is connected between both output terminals. In the BTL output circuit configured as described above, a correction current corresponding to an input signal or a current flowing in an output transistor on the other output circuit side is formed while the current is flowing on the inverted Darlington circuit side in one output circuit, and The input voltage and output voltage of one of the output circuits are made to flow to the level shift loop circuit which makes them equal. With this configuration, when the load is pulled by the inverted Darlington circuit, the bias voltage corresponding to the correction current is also applied to the push-side output transistor, and its output impedance can be kept low. Also with respect to the frequency, there is an effect that the loop gain of the inverted Darlington circuit is suppressed and oscillation can be prevented.

【0030】(2) 上記(1)においては、BTL回
路を構成する2つの出力回路において、互いに他方の回
路により形成された補正電流により発振防止を行うもの
であるので、発振防止回路が不所望に作用して別の発振
動作の原因になることがなく、安定した動作を行わせる
ことができるという効果が得られる。
(2) In the above (1), the two output circuits forming the BTL circuit prevent oscillation by the correction currents formed by the other circuits, so that the oscillation prevention circuit is not desirable. It is possible to obtain the effect that a stable operation can be performed without causing another oscillation operation and causing another oscillation operation.

【0031】(3) 上記(1)により、発振防止のた
めのスナバ回路が不要となり、外部部品点数が減るの
で、装置の小型化や低コスト化が可能になるという効果
が得られる。
(3) The above (1) eliminates the need for a snubber circuit for preventing oscillation and reduces the number of external parts, so that the size and cost of the device can be reduced.

【0032】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、BT
L出力回路を構成する2つの出力回路の入力に供給され
る互いに逆位相にされた入力信号VinとVin’を形成す
る回路は種々の実施形態を採ることができる。この発明
は、BTL出力回路として広く利用できるものである。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, BT
The circuit that forms the input signals Vin and Vin ′ that are out of phase with each other and are supplied to the inputs of the two output circuits that form the L output circuit can take various embodiments. The present invention can be widely used as a BTL output circuit.

【0033】[0033]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ノーマル・ダーリントン回
路とインバーティッド・ダーリントン回路とがプッシュ
プル接続されてなる2つの出力回路の入力に互いに逆位
相の入力信号を供給して、両出力端子間に負荷を接続し
てなるBTL出力回路において、一方の出力回路におい
てインバーティッド・ダーリントン回路側が電流を流し
ている間に他方の出力回路側の入力信号又は出力トラン
ジスタに流れる電流に対応した補正電流を形成して、上
記一方の出力回路の入力電圧と出力電圧とを等しくする
レベルシフト・ループ回路に流すようにする。この構成
では、インバーティッド・ダーリントン回路により負荷
をプル駆動しているときに、プッシュ側出力トランジス
タにも補正電流に対応したバイアス電圧が与えられてそ
の出力インピーダンスを低く保つことができるから、高
域周波数に対しても上記インバーティッド・ダーリント
ン回路のループ利得が抑制されて発振が生じなくでき
る。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, input signals of mutually opposite phases are supplied to the inputs of two output circuits in which a normal Darlington circuit and an inverted Darlington circuit are push-pull connected, and a load is connected between both output terminals. In the output circuit, a correction current corresponding to the input signal or the current flowing in the output transistor on the other output circuit side is formed while the current on the inverted Darlington circuit side is flowing in one output circuit, and the one output The input voltage and the output voltage of the circuit are made to flow through the level shift loop circuit. With this configuration, when the load is pulled by the inverted Darlington circuit, a bias voltage corresponding to the correction current is also applied to the push-side output transistor and its output impedance can be kept low. Also with respect to the frequency, the loop gain of the inverted Darlington circuit can be suppressed and oscillation can be prevented.

【0034】上記においては、BTL回路を構成する2
つの出力回路において、互いに他方の回路により形成さ
れた補正電流により発振防止を行うものであるので、発
振防止回路が不所望に作用して別の発振動作の原因にな
ることがなく、安定した動作を行わせることができる。
In the above, the BTL circuit is composed of 2
In one output circuit, oscillation is prevented by the correction current formed by the other circuit, so the oscillation prevention circuit does not act undesirably and does not cause another oscillation operation. Can be done.

【0035】上記により、発振防止のためのスナバ回路
が不要となり、外部部品点数が減るので、装置の小型化
や低コスト化が可能になる。
As described above, the snubber circuit for preventing oscillation is unnecessary and the number of external parts is reduced, so that the device can be downsized and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係るBTL出力回路の一実施例を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a BTL output circuit according to the present invention.

【図2】この発明に係るBTL出力回路の他の一実施例
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the BTL output circuit according to the present invention.

【図3】従来のBTL出力回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional BTL output circuit.

【図4】この発明が適用される4チャンネルのBTL増
幅回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a 4-channel BTL amplifier circuit to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’…出力回路、2…ノーマル・ダーリントン回
路、3…インバーティッド・ダーリントン回路、4…ス
ナバ回路、6〜7’…補正電流回路、Q1〜Q18’…
トランジスタ、I1〜I6’…定電流源、D1〜D4’
…ダイオード、SP…スピーカー、DA…駆動増幅回
路。
1, 1 '... Output circuit, 2 ... Normal Darlington circuit, 3 ... Inverted Darlington circuit, 4 ... Snubber circuit, 6-7' ... Correction current circuit, Q1-Q18 '...
Transistors, I1 to I6 '... Constant current sources, D1 to D4'
… Diode, SP… Speaker, DA… Drive amplifier circuit.

フロントページの続き (72)発明者 家中 正憲 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (56)参考文献 特開 昭60−199205(JP,A) 特開 昭56−116313(JP,A) 特開 昭63−266906(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72 Front page continuation (72) Inventor Masanori Ionaka 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-60-199205 (JP, A) JP-A 56-116313 (JP, A) JP-A-63-266906 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03F 1/00-3/72

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号がそのベース,エミッタ間電圧
に対応してレベルシフトされてベースに供給される電源
電圧側の第1導電型の第1の出力トランジスタと、かか
る第1の出力トランジスタと同じ第1導電型とされ、直
列形態に接続されてなる回路の接地電位側の第2の出力
トランジスタと、上記入力信号がベースに供給され、そ
のコレクタ出力を第2の出力トランジスタのベースに伝
える第2導電型の駆動トランジスタと、上記駆動トラン
ジスタのエミッタと上記第1と第2の出力トランジスタ
の直列接続点に接続され、上記駆動トランジスタのベー
ス,エミッタを含めて入力電圧と出力電圧とを等しくす
るレベルシフト・ループ回路と、出力中点電圧に対して
入力信号が絶対値的に大きくされたときの差電圧に対応
した電流を形成する補正電流回路とをそれぞれ含む少な
くとも2つの第1と第2の出力回路からなり、かかる第
1と第2の出力回路に互いに逆位相の入力信号を供給し
て両出力端子間に負荷を接続し、第1の出力回路の補正
電流を第2の出力回路のレベルシフト・ループ回路に流
し、第2の出力回路の補正電流を第1の出力回路のレベ
ルシフト・ループ回路に流すようにしてなることを特徴
とするBTL出力回路。
1. A first output transistor of the first conductivity type on the power supply voltage side, in which an input signal is level-shifted corresponding to the voltage between the base and the emitter and supplied to the base, and the first output transistor. A second output transistor on the ground potential side of a circuit of the same first conductivity type and connected in series, and the input signal are supplied to the base, and the collector output thereof is transmitted to the base of the second output transistor. A drive transistor of a second conductivity type, an emitter of the drive transistor, and a series connection point of the first and second output transistors are connected, and the input voltage and the output voltage of the drive transistor including the base and the emitter are equal. And a level shift loop circuit that generates a current corresponding to the difference voltage when the input signal is increased in absolute value with respect to the output midpoint voltage. Comprising at least two first and second output circuits each including a correction current circuit, the first and second output circuits are supplied with input signals of opposite phases to connect a load between both output terminals. , The correction current of the first output circuit is passed through the level shift loop circuit of the second output circuit, and the correction current of the second output circuit is passed through the level shift loop circuit of the first output circuit. A BTL output circuit characterized by the above.
【請求項2】 入力信号がそのベース,エミッタ間電圧
に対応してレベルシフトされてベースに供給される電源
電圧側の第1導電型の第1の出力トランジスタと、かか
る第1の出力トランジスタと同じ第1導電型とされ、直
列形態に接続されてなる回路の接地電位側の第2の出力
トランジスタと、上記入力信号がベースに供給され、そ
のコレクタ出力を第2の出力トランジスタのベースに伝
える第2導電型の駆動トランジスタと、上記駆動トラン
ジスタのエミッタと上記第1と第2の出力トランジスタ
の直列接続点に接続され、上記駆動トランジスタのベー
ス,エミッタを含めて入力電圧と出力電圧とを等しくす
るレベルシフト・ループ回路と、第1の出力トランジス
タのベース電流の増加を検出し、それに対応された補正
電流を形成する補正電流回路とをそれぞれ含む少なくと
も2つの第1と第2の出力回路からなり、かかる第1と
第2の出力回路に互いに逆位相の入力信号を供給し、そ
の両出力端子間に負荷を接続し、上記第1の出力回路の
補正電流を第2の出力回路のレベルシフト・ループ回路
に流し、上記第2の出力回路の補正電流を第1の出力回
路のレベルシフト・ループ回路に流すようにしてなるこ
とを特徴とするBTL出力回路。
2. A first-conductivity-type first output transistor on the side of a power supply voltage in which an input signal is level-shifted corresponding to the voltage between the base and the emitter and supplied to the base, and the first output transistor. A second output transistor on the ground potential side of a circuit of the same first conductivity type and connected in series, and the input signal are supplied to the base, and the collector output thereof is transmitted to the base of the second output transistor. A drive transistor of the second conductivity type, an emitter of the drive transistor, and a series connection point of the first and second output transistors are connected, and the input voltage and the output voltage of the drive transistor including the base and the emitter are equal. Level shift loop circuit and a correction for detecting an increase in the base current of the first output transistor and forming a correction current corresponding thereto A first output circuit and a second output circuit each including a current circuit, the first and second output circuits are supplied with input signals having opposite phases to each other, and a load is connected between the two output terminals. The correction current of the first output circuit is passed through the level shift loop circuit of the second output circuit, and the correction current of the second output circuit is passed through the level shift loop circuit of the first output circuit. A BTL output circuit characterized by the following.
【請求項3】 上記第1と第2の出力回路は、それぞれ
の入力に供給される互いに逆位相の入力信号を形成する
増幅回路とともに1つの半導体集積回路装置に形成され
るものであることを特徴とする請求項1又は請求項2の
BTL出力回路。
3. The first and second output circuits are formed in one semiconductor integrated circuit device together with an amplifier circuit which forms input signals having mutually opposite phases supplied to respective inputs. The BTL output circuit according to claim 1 or 2.
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